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標(biāo)準(zhǔn)氣儀器閥的安全使用

 更新時(shí)間:2010-12-14 點(diǎn)擊量:1419

標(biāo)準(zhǔn)氣儀器閥的安全使用
標(biāo)準(zhǔn)氣儀器閥的安全使用
標(biāo)準(zhǔn)氣儀器閥的安全使用
  系統(tǒng)測(cè)量誤差直接與儀表精度有關(guān),根據(jù)誤差傳遞理論,計(jì)算結(jié)果如表2所示。微機(jī)系統(tǒng)與接口:微機(jī)部分由計(jì)算機(jī)、顯示儀與鍵盤組成,采用工控機(jī)配用HP激光打印機(jī),繪圖機(jī)采用Roland
 1150型(A3),計(jì)算機(jī)接口模板共3種:AD板、數(shù)字量板、開關(guān)量板,開關(guān)量用于控制壓力切換器的電磁閥,以便選用不同量程的壓力變送器。大型氣體減壓器測(cè)試數(shù)據(jù)通過計(jì)算,提供標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)和轉(zhuǎn)速下的流量、壓力(全壓與靜壓)、功率、效率(全壓效率與靜壓效率)、噪聲(A聲級(jí)與比A聲級(jí)),打印全套測(cè)試結(jié)果,并通過繪圖機(jī)繪制性能曲線圖。大氣壓測(cè)量:由于氣體減壓器性能測(cè)試時(shí)間短,通常不超過0.5h,因而大氣壓變化可忽略不計(jì),試驗(yàn)時(shí),采用動(dòng)槽式水銀大氣壓力計(jì),讀數(shù)為常數(shù)輸入計(jì)算機(jī),測(cè)試誤差為±0.25Mg。轉(zhuǎn)速測(cè)量:采用光電轉(zhuǎn)速傳感器與轉(zhuǎn)速顯示儀組合測(cè)量轉(zhuǎn)速,通過轉(zhuǎn)速顯示儀BCD編碼與數(shù)字量模板聯(lián)接,轉(zhuǎn)速測(cè)量精度為±1r/min。功率測(cè)量:對(duì)于大型氣體減壓器,功率測(cè)量采用電測(cè)法,電動(dòng)機(jī)輸出軸功率根據(jù)損耗分析法確定,本裝置配用三相三線有功功率變送器,滿量程為4kW,精度0.2級(jí),為滿足各種風(fēng)機(jī)功率測(cè)量,配用多量程電流互感器,0.1級(jí)精度,為滿足各種風(fēng)機(jī)功率測(cè)量,配用多量程電流互感器,0.1級(jí)精度。為使功率測(cè)量穩(wěn)定,在整個(gè)試驗(yàn)裝置電流輸入端裝有容量為160kW的自動(dòng)調(diào)壓器,控制臺(tái)設(shè)有功率、電壓、頻率等數(shù)字顯示儀表。溫度與濕度測(cè)量:溫度傳感器采用半導(dǎo)體集成敏感器,溫度傳感器采用高分子醋酸纖維素薄膜電器敏感器件,標(biāo)準(zhǔn)氣儀器閥將溫度傳感器與變送器設(shè)計(jì)成一體,另配數(shù)字顯示儀輸出信號(hào),通過端子板接至AD模板,測(cè)量精度溫度±0.3℃,相對(duì)濕度誤差±3%。噪聲測(cè)量:把現(xiàn)場(chǎng)噪聲傳感器的信號(hào)引入噪聲測(cè)量儀,信號(hào)處理后經(jīng)RS232口接至計(jì)算機(jī),測(cè)量誤差為±0.5dB(A)。通過流量調(diào)節(jié)閥改變?cè)囼?yàn)管道的阻力,也就改變?cè)囼?yàn)工況點(diǎn),從而可獲得氣體減壓器的氣動(dòng)特性曲線,流量調(diào)節(jié)閥的形式采用對(duì)開的風(fēng)閥葉片,前后附帶整流格柵,閥的通流面積為2.4×2.4m,試驗(yàn)時(shí)通過控制臺(tái)調(diào)節(jié)(也可由計(jì)算機(jī)自控),同時(shí),控制臺(tái)儀表同步數(shù)顯0~任一開度[1]。所有錐形擴(kuò)散管單邊擴(kuò)散角均為4°,可與相應(yīng)6種規(guī)格的噴嘴尺寸分別配套,使用時(shí)根據(jù)試驗(yàn)風(fēng)機(jī)的流量選擇安裝。裝置的主要設(shè)計(jì)參數(shù)為:流量Q=5×103~5×105m3/h,靜壓P=0~2000Pa;試驗(yàn)風(fēng)機(jī)葉輪直徑D=1.0~2.4m(D<1m,另建小型測(cè)試裝置);試驗(yàn)風(fēng)機(jī)的類型:離心、軸流、混流、屋頂氣體減壓器
    流量測(cè)量部分的設(shè)計(jì)為滿足試驗(yàn)裝置的流量測(cè)量,采用通用性強(qiáng)、安裝方便的進(jìn)口噴嘴流量測(cè)量方式,根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1、3],選用1/4圓周進(jìn)口測(cè)量噴嘴,規(guī)劃了6種規(guī)格,根據(jù)雷諾數(shù)下限Re0,min=105,空氣溫度在0~40℃時(shí),空氣運(yùn)動(dòng)粘度υ=1.5×10-5m2/s,現(xiàn)取平均流量系數(shù)α0=0.99,膨脹系數(shù)ε0=1,進(jìn)口密度ρ0=1.2kg/m3,則噴嘴喉部zui小速度由得風(fēng)室本體(見圖1)由兩部分組成,前部用于測(cè)量屋頂氣體減壓器,后部用于測(cè)量常規(guī)的離心、軸流、混流氣體減壓器。測(cè)量屋頂氣體減壓器時(shí),常規(guī)氣體減壓器安裝處密封,氣體流過45°且開孔率為45%整流網(wǎng)均勻向上,經(jīng)過試驗(yàn)的屋頂氣體減壓器流向外側(cè),在屋頂氣體減壓器安裝處內(nèi)壁水平方向布置4只壁面靜壓測(cè)孔用于測(cè)量風(fēng)室靜壓。測(cè)量常規(guī)氣體減壓器時(shí),前部屋頂氣體減壓器安裝孔口外密封,氣流從進(jìn)口管道水平地經(jīng)過45°整流網(wǎng)后,依次通過開孔率分別為60、50、45%的整流網(wǎng)均勻進(jìn)入常規(guī)氣體減壓器的進(jìn)口處,在整流網(wǎng)后與試驗(yàn)氣體減壓器進(jìn)口前內(nèi)壁豎直方向布置4個(gè)測(cè)壓孔用于常規(guī)氣體減壓器的靜壓測(cè)量。測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示,由測(cè)試臺(tái)、控制臺(tái)、試驗(yàn)風(fēng)機(jī)、各類傳感器及其相應(yīng)的顯示儀表(包括溫度、濕度、流量壓差、壓力、轉(zhuǎn)速、功率、噪聲等)、壓力切換器、各種輸入模板、計(jì)算機(jī)部分(包括打印機(jī)、繪圖機(jī))組成,測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介如下壓力測(cè)量:壓力測(cè)量包括流量壓差與風(fēng)室靜壓測(cè)量(常規(guī)風(fēng)機(jī)與屋頂風(fēng)機(jī)各自分開)兩部分,由壓力切換器自動(dòng)切換,根據(jù)壓力,計(jì)算機(jī)能在4只不同量程的差壓變送器中讀取*量程的數(shù)值,確保測(cè)量精度。差壓變送器輸出信號(hào)通過接線端聯(lián)到AD模板。選用的差壓變送器量程規(guī)格為:微壓差2只,0~120MPa,0~250Pa,0.5級(jí)精度;低壓差2只,0~1250Pa,0~2000Pa,0.2級(jí)精度。選用整流網(wǎng)規(guī)格不宜使網(wǎng)孔太小,以免長期使用易集灰塵。本裝置選用整流網(wǎng)為網(wǎng)絲,規(guī)格為8目,絲徑分別為1.02、0.91、0.71mm,可選黃銅或不銹鋼材料,以確保長期使用不生銹,在風(fēng)室橫截面積6×6m的平面內(nèi),每層采用6套扁鋼框架,上下兩頭固定在壁面槽溝內(nèi),扁鋼材料順氣流方向面積zui小,垂直方向三層網(wǎng)的每只框架之間相互固定,以防試驗(yàn)時(shí)振動(dòng)。根據(jù)試驗(yàn)風(fēng)機(jī)安裝位置,風(fēng)室式又可分為進(jìn)口側(cè)風(fēng)室與出口側(cè)風(fēng)室,參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[3、5],進(jìn)口側(cè)風(fēng)室所需橫截面積一般是試驗(yàn)氣體減壓器進(jìn)口喉部面積的5~8倍,而出口側(cè)風(fēng)室,對(duì)于軸流氣體減壓器性能試驗(yàn)所需橫截面積是風(fēng)機(jī)出口面積的16倍,因此,在無特定的要求時(shí),選用進(jìn)口側(cè)風(fēng)室能大大減小尺寸、節(jié)省空間與材料。多數(shù)大型氣體減壓器在工作系統(tǒng)中以抽風(fēng)方式運(yùn)行,更適合選用進(jìn)口側(cè)風(fēng)室進(jìn)行性能試驗(yàn)。另外,壓力較高風(fēng)機(jī)進(jìn)行進(jìn)口側(cè)風(fēng)室試驗(yàn)時(shí),室內(nèi)處于負(fù)壓,操作更加安全。對(duì)于大型氣體減壓器的性能試驗(yàn),DIN標(biāo)準(zhǔn)僅涉及進(jìn)口側(cè)風(fēng)室、出口側(cè)風(fēng)室由于尺寸龐大而未討論。氣體減壓器性能試驗(yàn)裝置基本分為風(fēng)管式與風(fēng)室式兩大類,由于風(fēng)室式能在寬廣的風(fēng)機(jī)尺寸范圍內(nèi)不需改換風(fēng)室本體,具有較大的通用性,并可測(cè)量氣體減壓器完整的性能曲線,更適合低壓氣體減壓器及特殊氣體減壓器測(cè)量要求。根據(jù)DIN、BS標(biāo)準(zhǔn)[2、3],選用進(jìn)口側(cè)風(fēng)室可以把特殊的屋頂氣體減壓器性能試驗(yàn)裝置統(tǒng)一在一套裝置中,擴(kuò)大了氣體減壓器試驗(yàn)種類,通用風(fēng)室本體橫截面積采用正方形,風(fēng)室本體相關(guān)尺寸、內(nèi)部構(gòu)造、風(fēng)室進(jìn)口管道符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求[1~4],基本形式參見圖1的試驗(yàn)臺(tái)本體部分。氣體減壓器使用面廣量大,種類繁多,遍及國民經(jīng)濟(jì)各部門,為確保其質(zhì)量需進(jìn)行性能測(cè)試,中小型氣體減壓器(一般指葉輪直徑<1m)各制造廠及部分配套部門較為廣泛使用性能測(cè)試裝置,其中少數(shù)單位采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理的自動(dòng)測(cè)試方式,而對(duì)于具有通用型的大型氣體減壓器性能自動(dòng)測(cè)試裝置,目前國內(nèi)尚未見報(bào)道。 標(biāo)準(zhǔn)氣儀器閥的安全使用                    
   隨著近年來電站、地鐵、隧道等大型工程建設(shè)數(shù)量不斷增長,大型氣體減壓器使用量日益增加,為確保其性能與可靠性,需建立相應(yīng)的性能試驗(yàn)裝置,以便能直接提供出廠試驗(yàn)。大型氣體減壓器性能試驗(yàn)裝置由于臺(tái)體龐大、建造經(jīng)費(fèi)可觀,除了要正確選擇裝置的形式,降低造價(jià)外,更要重視裝置的通用性,我們?cè)诙啻谓ㄔ熘行⌒蜌怏w減壓器性能自動(dòng)測(cè)試臺(tái)的基礎(chǔ)上,根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1~4],為江蘇申海集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)并建造了大型氣體減壓器性能自動(dòng)測(cè)試裝置由所測(cè)量的翼型表面的靜壓以及尾流區(qū)的靜壓和總壓,求出翼型表面的法向力系數(shù)和弦向力系數(shù),再由法向力系數(shù)和弦向力系數(shù)zui后求出升力系數(shù)、阻力系數(shù)和力矩系數(shù)。翼型的迎角變化范圍為-4°開始至失速以后若干迎角為止。在zui小迎角附近和大迎角時(shí)變化間隔為0.5°或1°,其余一般為2°,通過翼型表面壓力分布測(cè)量并積分計(jì)算出翼型的升力系數(shù)CL,與繞1/4弦線處的俯仰力矩系數(shù)CM,通過測(cè)量模型尾跡區(qū)的總壓分布與靜壓,根據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算翼型的阻力系數(shù)CD測(cè)量各有關(guān)參數(shù)所用儀器為:壓力用補(bǔ)償微壓器,大氣壓用無汞大氣壓力計(jì),功率用功率表,轉(zhuǎn)速用光電轉(zhuǎn)速表,噪聲用精密噪聲儀。所用上述儀器儀表均經(jīng)*檢定合格并在檢定有效日期內(nèi)使用,其精度符合GB1236—85及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)按照GB1236—85《氣體減壓器空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行,噪聲性能按照GB28888—82《風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲測(cè)量方法》進(jìn)行,采用風(fēng)機(jī)出氣口噪聲測(cè)量方法測(cè)量噪聲,進(jìn)口集流器測(cè)量流量,兩瓦特表法測(cè)量功率。在與風(fēng)機(jī)出口軸線45°距出口中心1m處測(cè)量A聲級(jí)。所使用的翼型設(shè)計(jì)分析方法和風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)能可靠地設(shè)計(jì)出針對(duì)使用條件的新翼型和滿足用戶使用要求的新風(fēng)機(jī)。針對(duì)風(fēng)機(jī)使用條件設(shè)計(jì)的新翼型,經(jīng)翼型風(fēng)洞試驗(yàn)和用于風(fēng)機(jī)葉片剖面風(fēng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)表明,新翼型性能高于所選用的現(xiàn)有翼型。標(biāo)準(zhǔn)氣儀器閥的安全使用
  為了風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)比,我們從一族新設(shè)計(jì)翼型中選出FJZX08、FJZX10和FJZX12三個(gè)翼型,其參數(shù)見表2,還選用了兩個(gè)常用翼型CLARK—Y(相對(duì)厚度為11.7%)和RAF—6E(相對(duì)厚度10.2%),一共加工了5個(gè)翼型模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn),各翼型形狀如圖1所示。考慮到使用雷諾數(shù)比較低,因此,有可能要求新設(shè)計(jì)翼型翼面上保持較長的層流段,以便降低阻力,提高升阻比。但是,過長的層流段,會(huì)使翼型在非設(shè)計(jì)狀態(tài)下的性能迅速變壞。因此,我們規(guī)定50%層流段作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。軸流風(fēng)機(jī)葉輪的氣動(dòng)性能是決定風(fēng)機(jī)性能好壞的主要因素,而葉輪葉片的剖面形狀(翼型)又是決定風(fēng)機(jī)性能的關(guān)鍵。有關(guān)文獻(xiàn)中已有許多種翼型,其中的莫過于航空上使用的飛機(jī)機(jī)翼翼型;其它領(lǐng)域或行業(yè)對(duì)翼型的研究沒有投入或投入較少,常常參照采用航空用翼型。但是,由于使用條件,特別是雷諾數(shù)的差異太大,簡(jiǎn)單采用航空的已有翼型作為風(fēng)機(jī)葉輪葉片形狀,并不能充分發(fā)揮翼型的*作用。因此,我們采用航空科學(xué)上的先進(jìn)氣動(dòng)設(shè)計(jì)分析技術(shù),針對(duì)風(fēng)機(jī)的使用條件,設(shè)計(jì)出系列風(fēng)機(jī)翼型,經(jīng)過風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證,新翼型的性能高于原有翼型。用同樣的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方法,而葉輪剖面采用兩種不同的翼型——新翼型和原有翼型設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī),在風(fēng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明采用新翼型的風(fēng)機(jī)效率高于原有翼型。按照德國DIN24163-2、英國BS848-1、ISO/DIS5801,并參考中國GB1236-85等氣體減壓器性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)并建造了目前大的氣體減壓器性能測(cè)試裝置,該裝置既可測(cè)常規(guī)的離心、軸流、混流氣體減壓器,又可測(cè)特殊的屋頂氣體減壓器,測(cè)量氣體減壓器葉輪直徑zui大至2.4m,風(fēng)量達(dá)5×105m3/h,由于配用了變頻調(diào)速的輔助風(fēng)機(jī),可測(cè)量試驗(yàn)氣體減壓器零靜壓時(shí)的流量。工況點(diǎn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集、計(jì)算、打印數(shù)據(jù)、繪制性能曲線,全過程一般不超過20min,經(jīng)近4年的使用證明,該套裝置通用性強(qiáng),自動(dòng)化程度高,操作方便,測(cè)試準(zhǔn)確,效果良好。測(cè)試是在穩(wěn)定工況下進(jìn)行,為防止差壓變送器零點(diǎn)漂移,測(cè)試前采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行零點(diǎn)校正并自動(dòng)記錄校正數(shù)據(jù),所有測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)多次采集剔除異常值后取平均值。標(biāo)準(zhǔn)氣儀器閥的安全使用